ANALISIS PENGARUH NUMBER SCAN AVERAGE (NSA) TERHADAP SIGNAL TO NOISE RATIO (SNR) MENGGUNAKAN MRI LUMBAL REPOSITORY OLEH

(1)

ANALISIS PENGARUH NUMBER SCAN AVERAGE (NSA) TERHADAP SIGNAL TO NOISE RATIO (SNR) MENGGUNAKAN MRI LUMBAL

REPOSITORY

OLEH

MONIKA RIRIS TAMBA

NIM.1603115402

PROGRAM STUDI S1 JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS RIAU

PEKANBARU 2020

(2)

1 ANALISIS PENGARUH NUMBER SCAN AVERAGE (NSA) TERHADAP SIGNAL TO

NOISE RATIO (SNR) MENGGUNAKAN MRI LUMBAL

Monika Riris Tamba1_{,Muhammad Hamdi}2

1_{Mahasiswa Program S1 Fisika FMIPA-Universitas Riau} 2_{Bidang Medis Jurusan Fisika FMIPA-Universitas Riau}

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Riau, Pekanbaru, Riau, 28293, Indonesia.

monica.tamba.mt@gmail.com ABSTRACT

This study evaluates the effect of Number Scan Average (NSA) to the image quality, represent by the value of Signal to Noise Ratio (SNR) and to obtain the NSA value which has more optimum image with high SNR. Each change of NSA obtained three images taken on the tissue of signal of corpus, discus, spinal cord, and spinal myelo and a standart deviation of noise in order to obtain a signal that will be calculated its SNR value of each tissue. Experimental results show that the greater the NSA, the better the SNR. The SNR of the tissue corpus, discus, spinal cord and spinal myelo increases from the NSA 1.8 to 2.0 is 52%, and NSA raised to 2.2 is 68. Optimal image of NSA on MRI Lumbal is NSA 2.0 with short scanning time.

Keywords : NSA, SNR, MRI lumbal

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh NSA terhadap SNR dengan menggunakan MRI Lumbal. Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh perubahan nilai NSA terhadap SNR serta mengetahui nilai variasi NSA yang optimal agar menghasilkan SNR yang baik. Tiap perubahan NSA didapatkan 3 citra yang diambil sinyalnya pada jaringan corpus, discus, spinal cord dan spinal myelo serta standar deviasi dari Noise untuk mendapatkan sinyal yang akan dihitung nilai SNR. Dari hasil penelitian, didapatkan bahwa NSA akan meningkat apabila SNR juga meningkat. Persentase kenaikan rata-rata dari jaringan corpus, discus, spinal cord dan spinal myelo dari SNA 1.8 , 2.0 dan 2.2 adalah 52%, NSA 2 ke 2.2 adalah 68%. Citra optimal NSA pada pemeriksaan MRI lumbal yaitu pada NSA 2.0 dengan waktu scanning yang tidak terlalu lama.

(3)

2

PENDAHULUAN

Kemajuan dunia ilmu pengetahuan dan teknologi menyebabkan terjadi perubahan yang sangat cepat, contohnya pada dunia kesehatan. Magnetic Resonance

Imaging (MRI) atau disebut dengan alat scanning non ionizing merupakan suatu alat

yang dapat menscan manusia tanpa adanya radiasi sinar X dengan menggunakan medan magnet serta sinyal frekuensi radio

(Forhsult,2007).

Magnetic Resonance Imaging (MRI)

memiliki keunggulan dalam mendeteksi tulang belakang karena memiliki resolusi yang tinggi. MRI dapat menghasilkan citra anatomi dengan kontras yang berbeda serta kemampuan multi planar (Gamio,2007).

Magnetic Resonance Imaging (MRI) dalam

menghasilkan citra potongan tubuh manusia tidak hanya memerlukan medan magnet yang kuat tetapi juga memerlukan sinyal radio frekuensi (RF) untuk mendapatkan respon dari atom pada organ yang diterima.

Penelitian ini menggunakan parameter primer yaitu Number Scan

Avarege (NSA). NSA menunjukkan jumlah

pengulangan pencatatan data selama akuisisi dengan amplitudo sinyal secara linear. SNR akan meningkat apabila NSA dinaikkan sehingga memperbesar peluang terjadinya motion artefaxt yaitu pengaburan citra karena pergerakan (Westbrook,2011).

Pemilihan NSA dilakukan karena diharapkan dapat diperoleh waktu pemeriksaan yang singkat agar pasien merasa nyaman serta mengurangi pengulangan citra karena pengaburan akibat pergerakan tanpa harus mengurangi SNR citra. Dengan menggunakan variasi NSA diharapkan juga operator dapat mengetahui variasi NSA yang bagus dan dapat melakukan optimasi NSA tanpa harus khawatir kualitas citra yang dihasilkan tidak bagus. Selain NSA, penelitian ini juga

menggunakan parameter sekunder yaitu SNR. SNR digunakan untuk mengukur kualitas citra. Peningkatan pada NSA maka SNR akan mengalami peningkatan, namun ini berakibat pada waktu scanning yang lama (Rochmayanti,Dwi.2010).Penelitian

ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang optimasi nilai NSA terhadap SNR pada MRI lumbal. Hasil dari penelitian ini dapat menjadi referensi bagi operator pesawat MRI agar mengoptimalkan NSA dan mendapatkan gambar yang baik sehingga dokter dapat memberikan diagnosis penyakit yang tepat.

TINJAUAN PUSTAKA

Pada tahun 1971, seorang ilmuan bernama Raymond Damadian yang bekerja dengan alat NMR spectrometer

menggunakan alat tersebut untuk pemeriksaan pasien (Notosiswoyo, Mulyono.2004).

Pada tahun 1984, American College

of Radiology mengganti NMR menjadi Magnetic Resonance Imaging (MRI). Hal ini

dipicu karena pada masa itu, masyarakat trauma atau takut mendengar kata nuklir akibat perang. Sejak saat itu, MRI menjadi standar prosedur dalam diagnosis medis

(Notosiswoyo,2004). MRI memiliki keunggulan yaitu mampu melakukan 3 macam irisan dan bisa membedakan jaringan lunak (Rasad,2005).

SNR masih hal yang paling banyak digunakan untuk mengukur kualitas pada citra. Semakin besar nilai SNR maka kualitas gambar yang dihasilkan semakin terang (Weishaupt,2006).

Dengan menggunakan ROI pada pesawat MRI maka akan mendapatkan persamaan analisis nilai SNR suatu citra sebagai berikut :

(4)

3

SNR = 𝑆(𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑙)

𝑁(𝑁𝑜𝑖𝑠𝑒)

Dimana S didapatkandarirata-rata sinyal beberapa jaringan hasil ROI. N atau

noise didapatkan dari standar deviasi

intensitas sinyal daerah diluar obyek yang diukur dengan metode ROI.

METODE PENELITIAN

Gambar 1. Tahapan Penelitian

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penelitian dilakukan pada pasien citra MRI Lumbal dengan berbagai kasus sebanyak 5 pasien dengan variasi NSA 1.8, 2.0 dan 2.2. dimana hasil citra kemudian dilakukan pengukuran SNR. Pengukuran SNR dilakukan dengan cara membagi sinyal rata-rata dengan standard deviasi dari sinyal

diluar obyek. Perhitungan SNR dilakukan pada jaringan corpus, discus, spinal myelo dan spinal cord, didapatkan hasil seperti

Gambar 2.

Gambar 2. Grafik nilai SNR pada variasi

NSA 1.8, 2.0 dan 2.2

Pada Gambar2. Diatas menunjukkan hasil nilai SNR dari masing-masing jaringan corpus, discus, spinal cord dan spinal myelo mengalami kenaikan ketika NSA juga dinaikkan. Peningkatan SNR terhadap NSA merupakan linier atau bernilai positif. Dengan meningkatnya NSA maka jumlah data baik berupa sinyal atau noise yang diperoleh selama scanning akan semakin meningkat pula.

Setelah nilai SNR diketahui didapatkan angka peningkatan presentase nilai SNR, ditampilan pada Tabel 1.

Tabel 1. Persentase kenaikan SNR

NSA Persentase kenaikan SNR mean

Corpus discus SM SC 1.8 - - - - - 2.0 68 36 47 64 52 2.2 87 48 48 89 68 0 500 1000 1500 2000 1.8 2 2.2 corpus discus spinal cord spinal myelo Mulai Observasi Lapangan

Analisis nilai SNR agar menentukan nilai optimal NSA

Pengambilan data berupa ROI sinyal jaringan dan ROI sinyal

background

Variasi NSA 1.8, 2.0 dan 2.2

Scanning MRI sekuens T2 FSE

dengan variabel terkendali Persiapan Alat dan bahan pada MRI

(5)

4

Hasil dari meningkatkan variasi NSA memiliki pengaruh terhadap nilai SNR pada pemeriksaan MRI Lumbal, dimana nilai SNR akan meningkat apabila variasi NSA ditingkatkan.

Pada penelitian ini dilakukan analisis untuk menghasilkan variasi NSA yang tepat pada variasi NSA 1.8, 2.0 dan 2.2 dengan memperoleh titik potong antara nilai jaringan SNR.

Idealnya titik potong gradien masing-masing garis adalah titik tengah. Setiap titik tengah pada tiap jaringan ditarik memotong keempat jaringan untuk tiap pasien. Titik potong yang diperoleh menunjukkan bahwa nilai SNR berada pada nilai yang sama dan berada pada variasi yang sama. Oleh karena itu, hasil dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa citra optimal NSA pada pemeriksaan MRI lumbal pada potongan sagital yaitu pada NSA 2.0 dengan waktu scanning yang tidak terlalu lama. Diharapkan dengan menggunakan NSA 2.0 akan memberikan SNR yang baik dengan waktu scanning yang tidak terlalu lama.

Kesimpulan

Setelah dilakukan penelitian, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Variasi Number Scan Avarage

(NSA) memiliki pengaruh yang signifikan terhadap nilaiSignal to

Noise Ratio (SNR) dimana nilai SNR

akan semakin meningkat apabila variasi NSA ditingkatkan sehingga

waktu scanning juga akan semakin lama.

2. Kualitas citra yang paling optimal adalah pada variasi NSA 2.0, karena dengan variasi ini SNR baik dan tidak membutuhkan waktu scanning yang lama.

Saran

Dari hasil penelitian yang didapat, maka saran untuk penelitian selanjutnya adalah :

1. Dalam pemberian citra yang berkualitas sebaiknya tidak hanya sekedar faktor SNR yang dilihat tetapi faktor lamanya waktu

scanning yang dibutuhkan

2. Sebaiknya dilakukan uji SNR secara teratur untuk mengetahui kestabilan alat

3. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, direkomendasikan menggunakan variasi NSA 2.0 pada pemeriksaan MRI lumbal sekuens T2

Fast Spin Echo.

DAFTAR PUSTAKA

Forshult, Stig E, 2007, magnetic resonance

imaging- MRI- An Overview,

Karlstad university Swedia

Gamio, J.c., Xu, D., Newitt, D., Han, E.T., Vigneron, D.B., and Majumdar, S., 2007, Single shot fast spin echo

diffusion tensor imaging of the lumbar spine at 1.5 and 3 T, Magnetic Resonance Imaging, 25,

665-670.

Notosiswoyo, Mulyono, 2004, Media Litbang Kesehatan : Pemanfaatan

(6)

5

Magnetic Resonance Imaging (MRI) Sebagai Sarana Diagnosa Pasien, Volume XIV, Nomor 3.

Rasad, Sjahrial, dkk, 1992, Radiologi

Diagnostik, Balai penerbit FKUI,

Jakarta.

Rochmayanti, Dwi., Thomas Sri W, Indah Soesanti. 2013. Analisis PerubahanParameter Number of Signals Averaged (NSA) terhadap Peningkatan SNRdan Waktu Pencitraan pada MRI. JNTETI Vol

2. No 4.

Weishaupt, Dominik, D. Kochli Victor, Marincek Borut. 2006. How Does

MRI Work? An Introduction the Physic and Funtion of Magneting Resonance Imaging. Heildelberg:

Business Media.

Westbrook, Catherine., Carolyn K, John T. 2011. MRI in Practice. Fourth Edition.Blackwell Science. London.